Question

10．我國科學(xué)家屠呦呦獲得2015年諾貝爾生理學(xué)獎或醫(yī)學(xué)獎，諾獎頒給屠呦呦是因其對發(fā)現(xiàn)和利用青蒿素抗瘧疾做出貢獻(xiàn)．青蒿素是治療瘧疾的重要藥物，利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)為18），通過傳統(tǒng)育種和現(xiàn)代生物技術(shù)可培育高青蒿素含量的植株．請回答以下相關(guān)問題：
（1）假設(shè)野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨(dú)立遺傳，則野生型青蒿最多有9種基因型；若F₁代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為$\frac{3}{8}$，則其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb、AaBb×Aabb，該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為$\frac{1}{8}$．
（2）四倍體青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低溫處理野生型青蒿正在有絲分裂的細(xì)胞會導(dǎo)致染色體不分離，從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成植株．推測低溫處理導(dǎo)致細(xì)胞染色體不分離的原因是低溫抑制紡錘體形成．四倍體青蒿與野生型青蒿雜交后代體細(xì)胞的染色體數(shù)為27．

Answer 1

分析 1、自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合． 
2、實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答 解：（1）在野生型青蒿的稈色和葉型這兩對性狀中，控制各自性狀的基因型各有3種（AA、Aa和aa，及BB、Bb和bb），由于控制這兩對性狀的基因是獨(dú)立遺傳的，基因間可自由組合，故基因型共有3×3=9種．F₁中白青稈、稀裂葉植株占$\frac{3}{8}$，即P（A_B_）=$\frac{3}{8}$，由于兩對基因自由組合，所以親本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb．當(dāng)親本為AaBb×aaBb時(shí)，F(xiàn)₁中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{8}$；當(dāng)親本為AaBb×Aabb時(shí)，F(xiàn)₁中紫紅稈、分裂葉植株所占比例為P（aabb）=$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{8}$．即無論親本組合是上述哪一種，F(xiàn)₁中紫紅稈、分裂葉植株所占比例都為$\frac{1}{8}$．
（2）低溫可以抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體經(jīng)過復(fù)制但不發(fā)生分離，從而使染色體數(shù)目加倍．若四倍體青蒿（細(xì)胞內(nèi)的染色體是二倍體青蒿的2倍，有18×2=36條染色體）與野生型的二倍體青蒿雜交，前者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有18條染色體，后者產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有9條染色體，兩者受精發(fā)育而成的后代體細(xì)胞中有27條染色體．
故答案為：
（1）9     AaBb×aaBb、AaBb×Aabb       $\frac{1}{8}$
（2）低溫抑制紡錘體形成      27

點(diǎn)評 本題旨在考查學(xué)生對基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)的理解并學(xué)會應(yīng)用分離定律解決關(guān)于自由組合的遺傳問題，理解并識記低溫誘導(dǎo)多倍體的原理，理解染色體組概念．